有关位移、速度图象对物体运动轨迹的描述

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1、位移、速度图象对质点运动轨迹描述的探究四川省青川中学校李晓红关键词:图象、质点运动、轨迹描述、探究图象的优点在于形象、简洁、直观,能够准确反映自变量和因变量之间的相互关系.v—t图和x—t图是学生进入高中以来,在物理中第一次接触有关图象问题.由于数学知识的滞后和数学思维的惯性对于物理教学给学生产生了负面影响,不仅没有体现图象的优点,反而大大增加了难度.从历年的高考来看,对读图像能力的考察要求又较高.在初中,学生学了函数的图象（一次函数和简单的二次函数）,接触了直角坐标系,x轴、y轴描述的对象仅为数（标量）.在V-t、x-t图中,t轴描述时间,时间是标量,但v轴和s轴是描述矢量的轴,不

2、仅要描述大小,还要描述方向,但矢量轴只能描述正、负两个方向.我们看下面的这道例题:①②③④①②③④(a)XS1s2tt2t1O例.试分析（a）和（b）两图所描述的质点运动轨迹的特点.②②Vv1V2tt2t1O(b)③③分析与解答:在（a）图中,①描述的是匀速直线运动；②描述的是速度逐渐增大的正向直线运动；③描述的是速度逐渐减小的负向直线运动；④描述的是往返型直线运动,在0-t1时间内做正向直线运动,在t1-t2时间内做正向直线运动.在（b）图中,①描述的是匀加速直线运动；②3描述的是加速度逐渐增大的加速直线运动；③描述的是加速度逐渐减小的正向直线运动；④描述的是单向型直线运动,在0-

3、t1时间内做速度逐渐增大正向直线运动,在0-t2时间内做加速度逐渐减小的正向直线运动.X练习.指出下列图线各描述质点轨迹的特点.tVv1tt2t1O(b)①②(a)总结:1.v—t图和s—t图只能描述直线型运动,包括单向型直线运动和往返型直线运动（因只有v轴和s轴能描述物体运动的方向,且只有正、负两个方向）.2.在x—t图中图线的单调性,决定了质点运动轨迹.若图线只有单增（或单减）则质点做单向型运动；若图线既有单增也有单减则质点做往返型直线运动.3.在v—t图中图线的正负性,决定了质点运动轨迹.若图线所对应的v值全是正（或全是负）则质点做单向型直线运动；若v值既有正也有负则质点做往返

4、型直线运动.4.在s—t中速度大小究竟怎样变化和在v—t中加速度究竟怎样变化,应看曲线的斜率（补充该数学知识）.新课改对物理学科的教与学更具有实际的指导意义,注重“三维目标”的同时更应注重系统论、方法论在教与学中的应用,从而培养学生持久发展的能力.理念引领,反思寻根,采用多种方法引导学生自主探究、归纳、总结,理解直角坐标系是如何描述矢量的方向,授之以渔,学生不仅会理解位移、速度图象,也会理解磁感应强度B和电场强度E等所有“矢量——标量”的图象,过程中体现方法,3会达到事半功倍的效果.3